Кристаллы времени звучат как что-то из научной фантастики, но они могут стать следующим крупным скачком в исследовании квантовых сетей. Команда, базирующаяся в Японии, предложила метод использования кристаллов времени для моделирования. Впервые теократизированные в 2012 году и наблюдаемые в 2017 году, кристаллы времени-это структуры материи, которые повторяются во времени. Обычные кристаллы, такие как алмазы или соль, повторяют свою атомную самоорганизацию в пространстве, но не проявляют никакой регулярности во времени. Кристаллы времени самоорганизуются и повторяют свои паттерны во времени, то есть их структура периодически меняется с течением времени.
Исследование кристаллов времени является очень активной областью исследований, и было достигнуто несколько различных экспериментальных реализаций. Однако интуитивного и полного понимания природы кристаллов времени и их характеристик, а также набора предлагаемых приложений не хватает. В этой статье мы предлагаем новые инструменты, основанные на теории графов и статистической механике, чтобы заполнить этот пробел.
Команда ученых специально исследовали, как квантовая природа кристаллов времени-как они меняются от момента к моменту в предсказуемой, повторяющейся схеме—может быть использована для моделирования больших специализированных сетей, таких как коммуникационные системы или искусственный интеллект. Массивных сетей с очень малой вычислительной мощностью. В классическом мире это было бы невозможно, так как это потребовало бы огромного количества вычислительных ресурсов.
Квантовые компьютеры могут хранить и манипулировать несколькими состояниями информации, что означает, что они могут обрабатывать огромные наборы данных с относительно небольшой мощностью и временем, решая несколько потенциальных результатов одновременно, а не один за другим, как классические компьютеры.
Можем ли мы использовать это сетевое представление и его инструменты для понимания сложных квантовых систем и их явлений, а также для определения приложений? Ответ да.
Исследователи планируют исследовать различные квантовые системы с использованием кристаллов времени после того, как их подход будет экспериментально проверен. С этой информацией их цель состоит в том, чтобы предложить реальные приложения для встраивания экспоненциально больших сложных сетей в несколько кубитов, или квантовых битов.
Используя этот метод с несколькими кубитами, можно смоделировать сложную сеть размером с весь мировой интернет.
